移民安置小区污水处理工程方案.doc

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污泥处理工艺说明8第3章 处理设备及设计参数103.1 格栅集水井103.2 调节池123.3 厌氧池123.4 接触氧化池133.5 沉淀池153.6 中间水池163.7人工湿地173.8 污泥池17第4章 二次污染防治194.1 臭气的防治194.2 废渣的处理194.3 噪声的防治19第5章电器与控制205.1概 述205.2 PLC控制操作设计20第6章 各单元设施处理效果分析表22第7章 工程投资概算237.1 估算范围237.2 投资估算表23第8章 环境经济效益指标268.1 环境效益268.2 主要经济指标（运行费用）26第1章 工程概况1.2 设计依据1）业主提供的有关资料和现场实地勘察、调研；2）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；3）建筑给水排水设计规范（GB500152003）4）室外排水设计规范GB50014-2006；5）给水排水工程结构设计规范（GB50069-2002）6) 环境噪声标准（GB5096-93）；7) 低压配电设计规范（GB50054-95）； 8）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；9）我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。1.3 工程范围1）从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止。2）污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制等设计工作。3）不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。1.4 设计原则1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规；2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用的自动化程度较高，操作人员的劳动强度低；5）合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低成本。6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。7）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。1.5 废水水质水量根据业主提供的资料，拟建的污水处理系统的污水处理水量、进水水质为：（1） 处理水量本次工程最大设计处理水量为400m3/d。污水主要是来自居民生活污水，如冲厕污水、厨房、餐饮污水、沐浴、洗涤污水等，废水主要含有COD、SS、NH3-N、TP等污染特征指标，污水B/C 比高，可生化性好。（2）污水水质见表1-1。表1-1 进水水质情况表项目名称CODBOD5SSNH3-N TP 浓度（mg/L）500300200303（3）出水水质标准处理设施拟采用完全地埋式，处理后出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。其主要指标详见表1-2。表1-2 出水水质情况表项目名称CODBOD5SSNH3-N TP 浓度（mg/L）5010105（8）0.5注：括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。第2章 污水处理工艺方案设计2.1 工艺流程根据上述设计原则和设计标准，本工程设计考虑采用微动力+BFBE接触氧化+人工湿地污水处理工艺，采用SND同步好氧硝化、反硝化脱氮除磷，再经生物填料包吸附过滤，生物填料包作为人工湿地的土基，将吸附的氨氮和有机物作为水生植物的营养，被植物吸收。该工艺主要利用筛选的高效生物菌剂、BFBE生物增效剂、BFBE生物载体、生物填料包、植物等组合成生物除污系统，来祛除污水中的污染物质，在污水达标处理的同时，不对周边环境产生二次污染。该工艺相对于传统污水处理工艺具有如下优点：（1）采用SND同步好氧硝化、反硝化脱氮除磷工艺，相对于传统脱氮除磷工艺，省去硝化液的回流和污泥回流，大大减少了能耗；（2）布置紧凑便于管理，维修工作量小。主体结构为地埋式，不占用地表面积，并且地面可进行绿化，充分考虑景观效果；（3）实施生物增效技术，通过投加异养硝化菌和好氧反硝化菌在好氧条件下，实现同步硝化反硝化，成功的解决了传统生物脱氮工艺要求好氧硝化、厌氧反硝化，以及脱氮与除磷相互抑制的问题。同时投加聚磷菌、厌氧菌提高系统CODcr、磷的去除率，以满足达到排放标准的要求；（4）采用BFBE生物载体，挂膜快、无需更换、使系统形成泥膜共存状态，具有良好的耐冲击负荷能力，以适应水质、水量变化；（5）工艺操作方便、污泥量少、稳定运行后无需污泥回流；（6）调节池和厌氧池均具有调节进水水质水量的功能，保持后续工艺进水的均匀性。（7）充分考虑二次污染产生的可能性，将其影响降低至最低程度；（8）采用集中控制、自动化运行，易于管理维修，提供系统可靠性、稳定性。工艺流程图如图2-1。图2-1 BFBE接触氧化+人工湿地处理工艺流程图2.2 污水处理工艺说明2.2.1 格栅集水井生活污水由排水系统收集后，进入污水处理站的格栅井，格栅井内设置人工格栅，通过格栅，去除原污水中较大的固体杂质和漂浮物，避免堵塞管道、水泵和填料，提高污水的同一性和可生化性。2.2.2 调节池经过格栅井去除颗粒物后，通过潜水泵提升进入调节池。调节池具有调节水量和均化水质，使污水能够比较均匀地进入后续处理单元，同时提高整个系统的抗冲击性能并减小后续处理单元的设计规模。有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。在调节池内设置空气搅拌装置，防止发生沉淀现象，同时可以起到水质均衡的作用。设置液位自动控制装置，水泵将根据液位自动开启。2.2.3 厌氧池调节池内污水经潜污泵提升进入厌氧池，厌氧池内微生物菌群是厌氧和兼氧菌的混合菌群，同时在其中布置了“BEBF生物载体”，为微生物提供附着场所，使其具有高效厌氧处理功能，将较难分解的有机物降解为简单有机物，降低后段的处理难度，并去除部分COD，提高B/C比，利于后续的好氧反应。厌氧池同时具有调节进水水质水量的功能。“BFBE生物载体”基材的特点是以合成纤维、无机纤维、再生纤维、天然纤维中的两种以上的混合物为原料加工制成纤维布料，并将所得纤维布料经微生物酵化处理，其表面经过低温等离子体刻蚀、活化处理。相比其他材料具有更大的比表面积，更具生物亲和性且表面带正电荷，有利于微生物挂膜。生物载体成品包括上段生物填料、下段生物填料和用以与水面固定装置连接的固定带，固定带与上段生物填料的上端连接，上段生物填料的下端与下段生物填料连接，载体安装方便、立体感更强，微生物附着效果好，从而提高了厌氧池的容积利用率。2.2.4 接触氧化池厌氧池内污水自流进入接触氧化池，在此通过好氧微生物的生命活动去除污水中大部分的有机污染物，以及适量的氮和磷。接触氧化池内采用“BFBE生物载体”代替传统的生物填料，该生物载体是一种对生物亲和的布料（以合成纤维、无机纤维、再生纤维、天然纤维中两种以上的混合物为原料加工制成纤维布料，将所得纤维布料经微生物酵化处理而获得的一种对生物亲和的布料）制作而成，该生物载体包括上段生物填料、下段生物填料和用以与水面固定装置连接的固定带，固定带与上段生物填料的上端连接，上段生物填料的下端与下段生物填料连接，上段生物填料开有植物附着孔，下段生物填料开有线状缝隙。相对于传统的生物填料，该生物载体立体感更强，微生物附着效果更好，从而提高了接触氧化池的容积利用率和感官效果。接触氧化池分为A、B两段，底部均设曝气系统，通过鼓风机向接触氧化池A、B两段供气，保证废水中溶解氧的浓度，此时整体工艺相当于A/O工艺；也可以根据需要只向B段供气，且在AB段之间设置回流，此时整体工艺则为A2O工艺。综上所述，本工艺可根据实际运行中除磷脱氮的情况，调整运行工艺，从而有效的保证了出水水质，且提高了系统的耐冲击负荷的能力。采用两级分段式接触氧化，形成逐级负荷递减系统，使接触氧化在去除率、抗冲击负荷，出水水质等方面更具有优势和可靠性。2.2.5 沉淀池接触氧化池内出水自流进入二沉池，在此实现泥水分离。上部清液自流进入后续处理工段，底层污泥通过泵部分回流到接触氧化池的A段，剩余污泥进入污泥浓缩池暂存。2.2.6 中间水池沉淀池出水自流进入中间水池，中间水池内设置液位自动控制装置，水泵将根据液位自动开启。2.2.7 人工湿地中间池出水进入人工湿地，可进一步去除污水中部分的SS、CODcr、BOD5、氨氮、磷等污染物，进一步达到净化出水水质，实现出水达标排放的目的。本系统采用的是杭州朗境环保科技有限公司已授权的专利：水处理用的人造结构。该水处理用的人造结构包括填料包、固定装置和水体水下界面，填料包通过固定装置与水体水下界面连接。水处理用的人造结构维护方便、适合生物生长、构建完整的生态系统、处理效果良好，能够起到导流、延长水力停留时间、增加接触比表面积、强化水体污染物处理效果、稳定水底土壤结构的作用。该系统所使用的填料包也是杭州朗境环保科技有限公司已授权的专利，其将不同种类的填料组合，具有应用灵活、方便、可堆叠、比表面积高、生物附着力强等特点，在具有高效率的同时具有过滤、生物附着等多种功能；并且该填料包代替传统的碎石、砂土等填料，提高了人工湿地去除有机物、氮、磷等污染物的效率，并提高了表面负荷。该人工湿地充分利用填料包上生长的微生物、植物，以及不同填料所具有的物理、化学特性，形成了将污水微生物净化与生态系统的天然净化相结合的复合处理工艺。2.3 污泥处理工艺说明通常小型的污水处理站污泥处理有两种方法：一是污泥浓缩机械脱水处理；二是污泥干化处理。考虑污泥浓缩机械脱水处理业主投资大，而污泥浓缩干化处理对周围卫生有影响。由于本工艺中设有污泥消化系统，通过消化可以减少剩余污泥量约70%以上，产生污泥量极少。污泥池上清液夹带活化污泥回流至缺氧内，剩余污泥定期清理外运作农肥（一般一年清除2次）。第3章 处理设备及设计参数本工程主要构筑物包括格栅集水井、调节池、厌氧池、两级接触氧化池、沉淀池、中间水池、人工湿地、污泥池。3.1 格栅集水井为了避免漂浮物对后续设备的影响，本工艺中需设置人工细格栅一道。 1）格栅功能：去除进水中较大的漂浮物，拦截直径大于5mm的杂物，保证提升系统和后续处理构筑物的正常运行。利用集渣车将栅渣外运。机械细格栅数量：1套 材质：不锈钢高峰设计流量： 40 m3/h栅片间隙： :5mm过栅流速:0.5 m/s栅前水深:0.5 m安装角度： 60格栅有效宽度： 0.4m细格栅渠宽： 0.5m格栅渠深：3.5m 主要设备：细格栅1台，栅有效宽400 mm，栅隙5mm，渠深4.7m，安装倾角60。材质：整体不锈钢。 垃圾框1个。 构、建筑物：细格栅井1座，L 3.5mW 0.40mH 4.0m（覆土0.5m）结构：钢砼2、集水池本污水站服务面积较广，污水收集管道较长，由于收集管道必须放一定的坡度，至接入本处理设施时，进水管道埋深较低。根据业主提供资料，污水处理工程的地面绝对标高为165.30m，相对标高0.00m，进水绝对标高为161.80m，相对标高-3.50m。若进水直接进入后续调节池，则调节池的有效容积会降低，使整个设施的埋深增加，浪费了土建池体的投资。为此，我们设置集水池，在其中设置一级提升泵，使整个设施的有效埋深抬高，节约土建费用。功能：集水池收集污水，提升泵将污水从集水池提升至污水处理系统，满足整个污水处理工程竖向水力流程的需求泵设计高峰流量：40 m3/h集水时间：23min有效容积：15m3结构型式：钢砼结构污水泵选型：选用潜污泵2台(1用1备)，单泵基本参数:Q=40m3/h,扬程H=8m,功率N=2.2kW。材质为铸铁 配套设备：潜污泵2台，型号：100WQ40-8-2.2。流量Q=40 m3/h，扬程H=8m，功率N=2.2kW。 构、建筑物：集水池为地下部分。集水池尺寸为：L 3.5mW 3.0mH 6.5 m (覆土0.5m)，有效水深1.5 m。结构：钢砼3.2 调节池由于来自各时的水质、水量均不一样，因此为使污水处理系统连续稳定地运行，并且可调节污水的浓度，所以设计一调节池。该调节池的有效容积一般宜取612小时的设计水量，并设预曝气系统。内置潜污泵，以保证一定的额定流量提升至污水处理设备。潜污泵选用WQ系列污水泵。具有无堵塞、使用寿命长、能耗低等特点。功能：调节水质和水量，使后续系统稳定运行设计流量：16.7m3/h停留时间:10h有效容积：176.4m3总容积200 m3结构型式：钢砼结构污水泵选型：选用具有高效的潜污泵2台(1用1备)，单泵基本参数:Q=20 m3/h,扬程H=7m,功率N=0.75kW。曝气搅拌量：1.0m3/min/100m3池容鼓风机选型：风量1.77m3/min，风压5.0mH2O 配套设备：潜污泵2台，型号：WQ20-7-0.75 材质 铸铁流量Q=20m3/h，扬程H=7m，功率N=0.75kW。 构、建筑物：调节池为地下部分。调节池尺寸为L 14.0mW 3.5mH 4.6m(覆土0.5m)，有效水深3.6m。3.3 厌氧池1）主构筑物参数设计流量： 400m3/d；数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： L 9.0mW 9.0mH 4.6m(覆土0.5m)；停留时间： 17.1h；有效水深： 3.6m；总 深： 4.1m；有效容积： 324m3；总 容 积： 285m3；2）材料与设备A、BFBE生物载体数 量： 1620条；尺 寸： LB =2.00.5（m）；B、污泥泵流 量： 5.0m3/h；扬 程： 10m；功 率： 0.55kw；数 量： 2台；3.4 接触氧化池1）主构筑物参数一级接触氧化池：设计流量： 400m3/d；数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： L 9.0mW 6.0mH 4.6m(覆土0.5m)；停留时间： 10.7h；有效水深： 3.3m；总 深： 4.1m；有效容积： 178m3；总 容 积： 221m3；二级接触氧化池：设计流量： 400m3/d；数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： L 9.0mW 5.5mH 4.6m(覆土0.5m)；停留时间： 8.91h；有效水深： 3.0m；总 深： 4.1m；有效容积： 148.5m3；总 容 积： 203.0m3；2）材料与设备A、BFBE生物载体数 量： 2070条；尺 寸： LB =2.50.5（m）；B、盘式曝气器数 量： 300个；规格型号： 260mm材质形式： EPDM；服务面积： 0.40.8m2/个C、鼓风机数 量： 3台（两用一备）；材 质： 碳钢；风 压： 0.5kgf/cm2；供 气 量： 2.52m/min；功 率： 4.0Kw；D、混合液回流泵数 量： 2台，一用一备流 量： 20m3/h；扬 程： 7m；功 率： 0.75kw；材 质： 铸铁；3.5 沉淀池1）主构筑物参数设计流量： 400m3/d；数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： L 5.0mW 5.0mH 8.40m (覆土0.5m)； 停留时间： 3.14h；沉淀有效水深： 2.1m；总 深： 8.4m；沉淀容积： 52.5m3；总 容 积： 129.2m3；2）材料与设备A、中心筒一套：=500mm, 碳钢防腐；B、混合液回流泵数 量： 2台；流 量： 15m3/h；扬 程： 15m；功 率： 2.2kw；材 质： 铸铁；沉池内设置三角出水堰一组，碳钢环氧煤沥青涂料防腐。3.6 中间水池1）主构筑物参数设计流量： 400m3/d；数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： L 5.0mW 1.6mH 4.0m (覆土0.5m)；停留时间： 32min；有效水深： 1.5m；总 深： 4.0m；有效容积： 12.0m3；总 容 积： 28.0m3；2）配套设备：潜污泵2台，一用一备。型号：WQ20-7-0.75 材质 铸铁流量Q=20m3/h，扬程H=7m，功率N=0.75kW。3.7 人工湿地1）主构筑物参数设计流量： 400m3/d；数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： 25.0mL14.8mW1.5mH；停留时间： 26.6h；有效水深： 1.2m；总 深： 1.5m；有效容积： 444m3；总 容 积： 555m3；2）材料与设备A、填料包：数 量： 9665包；尺 寸： LBH =580330150（mm）；B、土工膜：数 量： 450m2；材 质： HDPE；3.8 污泥池1）主构筑物参数数 量： 1座；结 构： 地下钢砼结构尺寸： L 5.0mW 2.0mH 8.40m (覆土0.5m)；有效水深： 4.6m；总 深： 8.40m；有效容积： 46m3；总 容 积： 79m3；2）材料与设备A、污泥泵流 量： 5.0m3/h；扬 程： 10m；功 率： 0.55kw；数 量： 2台；第4章 二次污染防治4.1 臭气的防治本项目污水处理过程中可能会散发的臭气源主要在格栅井设备口，工程设计中采用通过利用格栅井设备口作为鼓风机进风口，使设备口形成负压，不扩散臭气，各水池的鼓风排气集中排至废气除臭设备，通过废气除臭设备处理后排放，根据以往工程的经验，基本也不会对小区环境产生影响。4.2 废渣的处理栅渣经沥水后和小区生活垃圾一起由环卫部门处置，生化处理的剩余污泥经消化后，定期清理外运做农肥(一般一年清除2次)，不会造成对环境的二次污染。4.3 噪声的防治整个污水处理站中主要的噪声源为鼓风机，设计采用鼓风机本身采用低噪音风机，同时鼓风机在设置进口消声、出口消声器、隔震垫、柔性接头外，还用隔声罩密闭，通过这一系列措施的采用，污水处理站的运行噪声能满足环评的要求。第5章电器与控制5.1 概 述为了保证污水处理站生产的稳定的效率，减轻劳动强度，改善工作环境，同时为了实现污水处理现代化生产管理，因此在本工程的自控仪表设计中，充分考虑到污水站工艺的特点，选用质量可靠的先进可编程序控制系统，以保障检测数据的准确和控制的及时有效。本工程拟采用PLC控制系统，对污水处理站的工艺过程进行自动控制、集中管理。PLC控制系统由可编程序逻辑控制器（PLC）及检测仪表组成。拟在配电间内设PLC控制系统。5.2 PLC控制操作设计整个处理系统控制采用PLC程序控制器作为中央控制器，以控制正常处理水量的工作程序。程序主要控制调节池、厌氧池、中间水池的污水提升泵；生化设备曝气、调节池和污泥池搅拌时的三台鼓风机的相互切换工作；沉淀池的污泥回流泵及定期排泥等。5.2.1 污水提升泵及生化设备进水污水泵采用抗堵塞、撕裂型潜污泵。选用的泵要求排泥能力强、无堵塞，能有效通过直径30mm固体颗粒。调节池污水提升泵采用两台，分工作泵和备用泵；污水提升泵的启动受调节池浮球液位控制器控制，高水位开泵，低水位停泵。浮球开关由全密封的玻璃结构的水银开关构成，外部的泡沫塑料作载体，浮球液位控制器根据调节池液位分设两只。当浮球液位控制器及污水提升泵出现故障而导致系统无法出水时，调节池的污水由超水位警戒排放口直接排入市政管网，待故障排除后由人工复原至自动运行状态。污水经潜污泵提升后进入生化设备。系统设备进入正常处理进水状态。5.2.2 鼓风机本工程所选用的鼓风机，其噪声小，使用寿命长。污水处理系统中采用三台风机，功率为4kw，正常处理水量状态为两用一备，并且在4.0小时内自动交替使用，系统设备进入正常处理曝气状态。当污水调节池内的水位处于低液位时，风机能自动进入睡眠状态：即开机10min，停机30min。这样即保证了污水中的溶解氧的含量，又可节约部分电能耗。第6章 各单元设施处理效果分析表 本工艺各单元设施处理效果见表6-1。表6-1 各单元处理效果表处理单元项目CODCrBOD5SSNH3-NTP格栅进水（mg/L）500150200303出水（mg/L）500150160303去除率%-20-调节池进水（mg/L）500150160303出水（mg/L）382112.512028.53去除率%23.625255-厌氧池进水（mg/L）382112.512028.53出水（mg/L）286.584.3758424.2253去除率%25253015-接触氧化池进水（mg/L）286.584.3758424.2253出水（mg/L）114.633.7533.69.691.2去除率%6060606060二沉池进水（mg/L）114.633.7533.69.691.2出水（mg/L）91.6823.62513.446.7830.84去除率%2030603030人工湿地进水（mg/L）91.6823.62513.446.7830.84出水（mg/L）45.849.455.383.390.42去除率%5060605050出水标准5010105（8）0.5第7章 工程投资概算7.1 估算范围本估算范围为业主规定的范围内。7.2 投资估算表表7-1 投资估算表序号名称规格和型号数量单价总价备注万元万元（一）土建1格栅井3.50.404.0（m）10.740.74钢筋混凝土，各处理水池合建（不包括人工湿地，人工湿地为土塘）2集水池 3.5m3.0m6.5 （m）12.292.293调节池14.03.54.6（m）15.345.344厌氧池9.09.04.6（m）17.457.455接触氧化池A段9.06.04.6（m）15.545.546接触氧化池B段9.05.54.6（m）15.235.237沉淀池5.05.08.4（m）15.365.368中间水池5.01.64.0（m）11.51.59人工湿地25.014.81.5（m）13.833.8310污泥池5.02.08.4（m）12.962.9611设备房7.53.55.5（m）144混凝土结构12土建工程总价44.24（二）设备1人工格栅B=400mm，b=5mm1道2.62.62管式搅拌系统2套1.02.0调节池、污泥池3提升泵功率2.2 kw，潜水排污泵2台1.22.4功率0.75 kw，潜水排污泵2台0.81.6功率0.75 kw，潜水排污泵2台0.81.64浮球液位控制器3只0.010.035鼓风机流量为2.52m3/min，风压为0.5kgf/cm2，功率为4kw3台1.33.96BFBE生物载体LB =2.50.5（m）2070条0.008918.41LB =2.00.5（m）1620条0.00812.967盘式曝气器260mm，EPDM300个0.00251.048ABS管D80主管、 D50支管1.069混合液回流泵流量20m3/h，扬程7m，功率0.75kW2台0.81.610加菌装置定制10.5.0.511降噪系统设备定制10.30.312尾气除臭排放设备13.03.013沉淀池布、排水系统定制1套1.01.014污泥回流泵流量20m3/h ，扬程10m，功率0.75kW2台1.12.215填料包LBH =580330150（mm）9665包0.00219.3316污泥泵流量5m3/h ，扬程10m，功率0.55kW4台0.52.017电气控制系统设备1套3.4118管道、阀门1批4.2包括污水、污泥、曝气管道及管道支架设备防腐等19电动阀DN1003个0.551.6520管道、阀门支架1批0.321设备、管道防腐及辅材1批0.822植物1批2.02.023生物菌剂3.63.624设备总价92.99（三）安装运输费以（二）为基价基数，费率取7%6.51（四）设计费以（一）+（二）+（三）为基价基数，费率取5%7.19环境影响评价（五）工程管理费以（一）+（二）+（三）为基价基数，费率取7%10.06（六）调试培训费以（一）+（二）+（三）为基价基数，费率取3%4.31（七）5年维护保养费0.452.25（八）税金以（一）（七）为基价基数，费率取3.41%5.93工程总价179.99不包括地基处理费用工程总价(不包含土建)135.75第8章 环境经济效益指标8.1 环境效益 生活污水处理站投入正常运行后，可获得如下环境效益： （1）每年消减SS排放量： （200-5.38）40036510628.41吨 （2）每年消减BOD5排放量： （150-9.45）40036510620.52吨 （3）每年消减CODcr排放量：（500-45.84）40036510666.31吨 （4）每年消减NH3-N排放量：